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第1章 数控编程基础1

1．1数控机床概述1

数控机床的工作原理1

数控机床的分类及特点2

数控机床的发展趋势5

1．2插补原理与计算机数控系统16

插补原理16

计算机数控系统18

1．3程序编制的基本概念19

程序编制的内容与方法19

零件加工程序的输入方式22

穿孔纸带信息代码22

程序结构与格式26

程序数据输入格式31

1．4数控编程几何基础32

数控机床坐标系和运动方向32

绝对坐标和增量（相对）坐标系34

工件坐标系35

编程坐标系35

数控编程的特征点36

1．5程序编制中的基本指令39

准备功能指令——G指令43

辅助功能指令——M指令47

其他功能指令48

1．6自动编程系统简介48

第2章 程序编制中的工艺分析处理51

2．1数控加工工艺分析的特点及内容51

数控加工的工艺设计特点51

数控加工工艺的主要内容52

2．2零件的加工工艺性分析53

选择并决定进行数控加工的内容53

零件图样上尺寸数据的标注原则53

零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点54

零件毛坯的工艺性分析55

2．3加工方法选择及加工方案确定55

机床的选用55

加工方法的选择56

加工方案设计的原则58

2．4工艺路线设计58

工序的划分59

工步的划分59

顺序的安排60

数控加工工序与普通加工工序的衔接60

2．5加工路线的确定60

点位控制机床加工路线61

孔系加工的路线61

车螺纹的加工线路62

铣削平面的加工路线62

铣削曲面的加工路线63

2．6确定零件的夹紧方法和夹具的选择65

工件的定位与夹紧方案的确定65

夹具的选择65

2．7刀具的选择66

2．8切削用量的确定69

2．9顺铣与逆铣69

2．10冷却液的选择70

2．11数控编程的误差控制70

2．12在线测量71

2．13数控加工工艺文件71

工序卡71

数控加工刀具明细表72

机床调整单72

数控加工程序单73

2．14计算机辅助工艺设计73

第3章 程序编制中的数值计算77

3．1数控加工中的常用数学模式77

常用的曲线曲面77

三次参数样条83

Bezier曲线85

抛物线拟合94

双三次参数曲面（孔斯曲面）95

Bezier曲面96

B样条曲面97

单线性曲面（直纹面）97

3．2数值计算的内容98

基点与节点的计算98

刀位点轨迹的计算98

辅助计算99

3．3直线圆弧系统零件轮廓的基点计算99

联立方程组法求解基点坐标100

三角函数法求解基点坐标101

3．4直线圆弧系统刀位点轨迹计算103

刀位点的选择及对刀103

刀具中心编程的数值计算104

尖角过渡的数值计算105

刀具轨迹设计中的几个优化问题106

3．5一般非圆曲线节点坐标计算108

概述108

用直线段逼近非圆曲线108

用圆弧段逼近非圆曲线时的计算方法113

双圆弧法求节点坐标115

NURBS曲线插补技术117

3．6列表曲线的节点坐标计算119

列表曲线119

插值121

拟合121

光顺122

3．7曲面曲线加工刀位点轨迹的处理和计算123

曲面的数学处理123

多坐标点位加工刀具轨迹设计127

三坐标球刀多面体曲面加工128

曲面交线的加工129

曲面间过渡区域的加工131

多坐标加工刀位计算132

第4章 数控车床编程135

4．1数控车床编程基础135

数控车床的分类与特点135

数控车床的编程特点136

数控系统的功能136

数控车床刀具补偿141

数控车床坐标系统147

4．2数控车床常用编程方法149

4．3数控车床典型编程实例168

数控车床典型加工编程实例168

FANUC系统编程与加工实例169

SIEMENS系统编程与加工实例174

第5章 数控铣床编程180

5．1数控铣床概述180

数控铣床的用途与组成180

数控铣床的分类180

数控铣床加工的主要对象183

铣床的主要技术参数184

5．2数控铣床编程基础185

数控系统的功能185

坐标系统188

5．3基本编程方法189

5．4 A类宏功能应用208

5．5数控铣床编程要点及实例216

第6章 加工中心编程224

6．1加工中心224

概述224

自动换刀装置224

6．2加工中心编程基础226

数控系统的功能226

工作坐标系和参考点227

6．3基本编程方法227

6．4 B类宏功能应用239

6．5加工中心编程要点及实例242

编程要点242

编程实例243

第7章 其他数控机床编程249

7．1数控电火花成形加工技术249

电火花成形加工原理与特征249

电火花成形加工的应用251

数控电火花成形加工工艺过程252

数控电火花加工编程方法253

数控电火花加工实例255

7．2数控线切割编程259

数控线切割机床简介259

数控电火花线切割加工工艺262

数控电火花线切割编程方法及加工实例264

7．3数控磨床269

数控磨床简介269

数控外圆磨削技术272

7．4数控激光加工技术281

激光产生的原理及特点281

激光加工工艺及特点282

数控激光加工程序的编制282

用户宏程序在激光加工中的应用286

第8章 自动编程288

8．1自动编程概述288

自动编程的基本原理288

APT语言简介289

8．2典型CAM系统功能软件及应用291

Master CAM软件及应用实例291

PRO-E CAM软件及应用实例300

8．3 CNC技术的新进展STEP-NC313

第9章 刀位验证与轨迹编辑316

9．1刀位数据验证316

9．2程序文件检查316

9．3显示验证317

刀位轨迹显示验证317

加工表面与刀位轨迹的组合显示验证318

组合模拟显示验证319

9．4截面验证法320

横截面验证320

纵截面验证321

曲截面验证321

9．5距离验证322

9．6加工过程动态仿真322

数控加工仿真系统结构324

几何仿真326

加工过程物理仿真329

9．7刀具轨迹编辑功能330

第10章 编程系统的后置处理333

10．1后置处理过程及特点333

刀具路径文件格式的多样性334

NC程序格式的多样性334

技术需求的多样性335

10．2后置处理算法336

带回转工作台的四坐标数控机床后置处理算法337

五坐标数控机床后置处理算法339

五坐标数控机床进给速度的计算344

10．3通用后置处理系统原理及实现途径346

通用后置处理系统结构原理346

通用后置处理系统的实现途径348

参考文献350